創設問題情境,優化化學實驗教學

黃增鼎

隨著素質教育的不斷深入，對實驗教學的要求也越來越高，但是，在如今的實驗教學中，仍存在著一些明顯的不足，使實驗教學功能得不到充分發揮，主要表現有：只注重實驗的數量，不注重實驗過程的質量；只重視獲得實驗結論，不重視展示實驗過程；只重視實驗的操作或演示，忽視實驗過程的問題設置；學生實驗只注意對學生動手能力的訓練，不注意對學生實驗習慣的訓練；照方抓藥的驗證性實驗多，探索、設計性實驗少，不重視思維能力的培養，等等。

實驗教學中由于存在上述問題，長此以往，操作機械、內容單調無新意，使多數學生感到“實驗只是看看有味，做做有趣”，領悟不到實驗教學對化學學習所起的特有功能，因此，化學實驗教學應以實驗為載體，以問題為線索，力求實驗與思維有機結合，層層遞進，使學生始終處于不斷探索的情境之中，這樣既優化了實驗教學的過程，展現了化學自身的魅力，又符合素質教育對化學教學的要求。實踐證明，重視問題情境的創設和思維動機的激發是優化實驗教學的一條有效途徑。

一、創設問題情境，展現實驗的設計思想

對于課本上大量的演示實驗和學生實驗，我們不能采取簡單的“拿來主義”，照方抓藥，機械操作，而應該通過創設問題情境，如：“應該怎樣設計?”“為什么要這樣設計?”“換一種方法能不能做?”等等，有意識地營造一種探索的氛圍，盡量展現實驗的過程，使之成為師生共同參與的“亞研究”過程，以此來滲透化學思想，啟迪學生用科學的研究方法對待化學實驗。例如，氣體的制備實驗，在學完氧氣和氫氣的實驗室制法之后，實驗室制取二氧化碳氣體的設計過程就可由學生自己來完成。我們可提出如下問題，引導學生思考。

問題1：要設計一個制備氣體的實驗，你要考慮哪些方面?

問題2：設計怎樣的裝置可使實驗操作簡便易行?

問題3：你能否設計一個隨用隨制的氣體發生裝置?

這時學生可能會設計出各種各樣的方案，然后教師引導學生進一步思考哪些方案是科學合理的?哪些是存在缺陷需要改進的?鼓勵學生開動腦筋大膽設想，積極主動地參與實驗設計過程，充分展示實驗的設計思想。

二、創設問題情境，拓展實驗內容

化學變化規律的表現形式是多層次、多側面的，但教材為我們提供的實驗方案卻往往著眼于單層次、單側面的實驗內容，因而有著較大的局限性或單調性。為此，我們有必要對原有的實驗內容進行適當拓展和補充，積極創設問題情境，盡量讓學生能多層次、全方位地去認識化學原理。

問題1：二氧化碳是極易溶于水的氣體嗎?為什么也能做出噴泉?

問題2：形成噴泉的原理是什么?

教學實踐證明，增加這個實驗內容，能使學生對噴泉實驗有一個全面而深刻的認識，不只是停留在表面現象上，不僅知其然，而且知其所以然，還能夠培養學生分析問題和解決問題的能力。

三、創設問題情境，優化實驗的演示過程

傳統的演示實驗教學只讓學生看看表演，先是“教師做、學生看”，后是“教師講、學生聽”，而忽視了學生主體思維動機的激發，這樣實驗得出的結論教師認為是“顯然”，可是對學生來說，有時候卻是“茫然”。因此，有的演示實驗之所以未能起到很好的作用，往往不是因為演示實驗本身失敗了，而是因為教師不能為演示過程創設良好的問題情境所致。如在講氫氧化亞鐵的制取時，一位教師在實驗前事先作了結論性說明：“硫酸亞鐵溶液中滴入氫氧化鈉溶液將生成白色的氫氧化亞鐵沉淀。”可是照此操作，實驗結果幾乎看不到白色沉淀，而是看到灰綠色沉淀，慢慢變成紅褐色沉淀。這一現象與事先的說明不符，學生不以為然。若事先提出如下問題，有意識地引導學生從側面思考，就會收到較好的教學效果。

問題1：實驗室里是如何保存易被氧化藥品的?

問題2：該實驗過程中生成的氫氧化亞鐵易被氧化，采取怎樣的措施可避免其被氧化?

學生想到鈉、鉀、白磷等容易被氧化的藥品的保存是用液封的原理，所以，可在盛硫酸亞鐵溶液的試管中先加入與水不相溶的且比水輕的有機物，如苯、汽油等來隔絕空氣，然后將滴管伸入液面以下滴加氫氧化鈉溶液，這樣得到的白色沉淀現象就十分明顯了，既優化了演示實驗過程，又強化了學生對易被氧化藥品的保存意識。

四、創設問題情境，加大對實驗的分析力度

化學實驗的演示不但要演示操作、演示觀察，更要對實驗現象進行深入細致的分析。許多教師急于用實驗現象、實驗事實建立概念與歸納規律，而忽視了對實驗現象的觀察與結論的分析，沒有充分拓展實驗現象的本質屬性和現象之間的因果關系，導致性質及規律的得出較為生硬，實驗教學效果不理想。

問題1：濕潤的有色布條退色，這一現象說明哪種物質起了關鍵作用?

問題2：氯氣和水兩者同時存在時可使有色布條退色，你能推斷其可能的原因嗎?由此問題情境，引導學生展開討論、猜測，逐步分析得出二者反應的化學性質。

問題3：真正起漂白作用的是氯氣？還是氯氣和水反應后的生成物?層層深入，調動學生的思維，把學生由對現象的感性認識逐步引向對本質的理性認識。

五、創設問題情境，擴大實驗成果

實驗完成之后，不但要引導學生對實驗進行分析、總結，而且要對實驗進行適當延伸，通過創設問題情境來借題發揮，促進知識的遷移和運用，進一步完善認知結構。

例如，實驗室制取氯氣的實驗完成后，除了要求學生掌握整套裝置的安裝順序及注意事項之外，可再設計如下兩個問題予以延伸。

問題1：這樣制得的氯氣純凈嗎?

問題2：氯氣能與水反應，能否用水來處理尾氣?

學生觀察完教師的演示之后，通過這兩個問題，可再次激起學生思維的波瀾，克服因滿足于對實驗現象的觀察而表現出的渙散狀態。

這些新的問題激發了學生的熱情和思維，先讓學生展開討論，對問題進行分析，充分發表見解，之后再用實驗來驗證，結果讓學生大吃一驚。

總之，不能認為有了實驗就一定會使學生學得生動。積極創設問題情境，優化實驗教學過程，充分喚起學生的思維，引導學生對實驗進行分析，并發展實驗的成果，才是提高實驗教學質量的根本途徑。